Question

（2003?天津）以下是實驗室制取氣體時常用的裝置．

請按要求填空：
（1）制取并收集氧氣，應選用上圖中的裝置． （填代號，下同）
（2）制取并收集氫氣，應選用上圖中的裝置．若在相同條件下，將鎂、鋁、鐵分別放入盛有相同質(zhì)量、相同質(zhì)量分數(shù)的足量稀硫酸的3個燒杯中．反應結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)所得3種溶液的質(zhì)量相等，則投入3種金屬的質(zhì)量由小到大的順序是．
（3）制取并收集二氧化碳，應選用上圖中的裝置．為了得到較多的二氧化碳氣體，甲、乙兩個化學興趣小組分別設計了下圖所示的E，F(xiàn)裝置．你認為可行的是裝置．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件確定發(fā)生裝置，根據(jù)氣體的密度和溶水性確定收集裝置．
（2）根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件確定發(fā)生裝置，根據(jù)氣體的密度和溶水性確定收集裝置；金屬的質(zhì)量+稀硫酸的質(zhì)量-氫氣的質(zhì)量=所得溶液的質(zhì)量，根據(jù)題意，三份稀硫酸的質(zhì)量相等，三份所得溶液的質(zhì)量相等，則三份（金屬的質(zhì)量-氫氣的質(zhì)量）的差肯定相等，根據(jù)鎂、鋁、鐵三種金屬置換氫氣的能力進行分析．
（3）根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件確定發(fā)生裝置，根據(jù)氣體的密度和溶水性確定收集裝置；從裝置的注意事項進行考慮．
解答：解：（1）實驗室制氧氣的方法有三種，用分解過氧化氫溶液的方法制氧氣，反應物的狀態(tài)是固態(tài)和液態(tài)，反應條件是常溫，應選固液不加熱型的發(fā)生裝置，用加熱氯酸鉀或加熱高錳酸鉀的方法制氧氣，反應物的狀態(tài)是固態(tài)，反應條件是加熱，應選固固加熱型的發(fā)生裝置，氧氣不易溶于水，密度比空氣大，可用排水法或向上排空氣法收集．
故答案為：AC或AD或BC或BD
（2）實驗室通常用鋅粒與稀硫酸反應制取氫氣，反應物的狀態(tài)是固態(tài)和液態(tài)，反應條件是常溫，應選固液不加熱型的發(fā)生裝置，氫氣的密度比空氣小，難溶于水，可用排水法或向下排空氣法收集；要得到兩份質(zhì)量的氫氣需要鎂24份，鋁18份，鐵56份，則三個燒杯中增加的質(zhì)量分別是鎂質(zhì)量的 ，即 ，鋁質(zhì)量的 ，即 ，鐵質(zhì)量的 ，即 ，根據(jù)題意可知，只有當三個燒杯中增加的質(zhì)量相等時，所得三種溶液的質(zhì)量才會相等．設三個燒杯中增加的質(zhì)量都為a，則所加鎂的質(zhì)量為 ，鋁的質(zhì)量為，鐵的質(zhì)量為 ，因為＜＜，所以所加三種金屬質(zhì)量由小到大的順序是鐵、鎂、鋁．
故答案為：BD；鐵、鎂、鋁；
（3）實驗室制取二氧化碳，反應物的狀態(tài)是固態(tài)，反應條件是常溫，應選固液不加熱型的發(fā)生裝置，二氧化碳的密度比空氣大，能溶于水，只能用排水法收集．使用該固液不加熱型的裝置時，長頸漏斗下端的管口要伸到液面下，否則生成的氣體從長頸漏斗下端的管口跑掉，因此E裝置可行．
故答案為：BC； E．
點評：發(fā)生裝置的選擇要考慮反應物的狀態(tài)和反應條件，氣體收集裝置的選擇要看收集氣體的密度和溶水性，這些是化學實驗中的常見問題，同學們一定要記清．